KR20110121590A - Multi-chip touch screens - Google Patents

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마틴 존 시몬스
댄 토마스 에드워드 픽켓
리차드 폴 콜린스
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아트멜 코포레이션
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Abstract

PURPOSE: A multi-chip touch screen is provided to execute screen samplings based on a measurement apparatus by sharing driving lines or x-lines of the measurement apparatus. CONSTITUTION: A touch screen includes four or more touch sensing areas in which are constituted by matrices. Driving lines are extended to a first direction through the matrices. Sensing lines are extended to a second direction through the matrices in order to create capacitance coupling nodes in intersection points. The number of measurement apparatuses(3A, 3B) is lower than touch sensing areas. The measurement apparatus operates one or more operation lines.

Description

멀티-칩 터치 스크린{MULTI-CHIP TOUCH SCREENS}Multi-Chip Touch Screens {MULTI-CHIP TOUCH SCREENS}

본원에서 논의되는 대상은 터치 스크린 기술들, 예를 들면, 큰 터치 스크린을 형성하는 다수의 터치 스크린 또는 영역의 구성을 가질 수 있는 더 큰 터치 스크린들의 사용에 있어서, 예를 들면, 다수의 칩 상에 측정 디바이스들을 결합하는 기술에 관한 것이다.Subjects discussed herein are touch screen technologies, for example in the use of larger touch screens that may have a configuration of multiple touch screens or areas forming a large touch screen, for example on multiple chips. A technique for coupling measurement devices to

위치 센서는 예를 들면, 위치 센서 디스플레이 스크린의 디스플레이 영역 내에서, 사용자의 손가락에 의한 또는 스타일러스와 같은 물체에 의한 터치의 존재 및 위치를 검출할 수 있는 디바이스이다. 터치 감응형 디스플레이 응용에서, 위치 센서는 사용자가 마우스 또는 터치패드로 간접적이기 보다는 스크린 상에 디스플레이된 것과 직접적으로 상호작용하게 한다. 위치 센서들은 컴퓨터들, 개인용 디지털 보조 기기들(PDA), 위성 네비게이션 디바이스들, 이동 전화들, 휴대용 미디어 플레이어들, 휴대용 게임 콘솔들, 공용 정보 키오스크들, 및 세일 시스템들의 포인트 등의 일부로서 제공되거나 부착될 수 있다. 위치 센서들은 다양한 응용들 상의 제어 패널들로서 또한 사용되어 왔다.The position sensor is a device capable of detecting the presence and position of a touch, for example by a user's finger or by an object such as a stylus, within the display area of the position sensor display screen. In touch-sensitive display applications, position sensors allow a user to interact directly with what is displayed on the screen rather than indirectly with a mouse or touchpad. Location sensors may be provided as part of computers, personal digital assistants (PDAs), satellite navigation devices, mobile phones, portable media players, portable game consoles, public information kiosks, and points of sail systems, or the like. Can be attached. Position sensors have also been used as control panels on various applications.

저항식 터치 스크린, 표면 음파 터치스크린, 용량 터치 스크린 등과 같은 위치 센서들/터치 스크린들의 다수의 상이한 유형들이 있다. 예를 들면, 용량 터치 스크린은 특정한 패턴의 투명한 도전체로 코팅된 도전체를 포함할 수 있다. 사용자의 손가락 또는 스타일러스와 같은 물체가 스크린의 표면에 근접하게 제공되거나 터치할 때 용량의 변화가 있다. 용량의 이러한 변화는 터치의 위치를 결정하는 프로세싱을 위한 컨트롤러에 보내진다.There are many different types of position sensors / touch screens such as resistive touch screens, surface acoustic wave touch screens, capacitive touch screens, and the like. For example, the capacitive touch screen may include a conductor coated with a transparent conductor of a specific pattern. There is a change in capacity when an object such as a user's finger or stylus is provided or touched close to the surface of the screen. This change in capacitance is sent to a controller for processing to determine the location of the touch.

도전 재료의, (일 예시 X 에서) 구동 전극들 또는 라인들의 어레이 및 (이 예시 Y 에서) 감지 전극들 또는 라인들은 복수의 노드를 갖는 터치 스크린을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 노드는 X 및 Y 전극들의 각각의 교차점에서 형성된다. 교차점으로 지칭되지만, 전극 크로스는 전기적 컨택트를 만들지 않는다. 대신에, 감지 전극들은 교차 노드들에서 구동 전극들과 용량성 결합한다. 전극들의 어레이에 걸쳐 전압을 인가하는 것은 캐패시터들의 그리드를 생성한다. 물체가 스크린의 표면을 터치(접촉 또는 근접하게 접근)할 때, 그리드 상의 모든 개별적 포인트에서의 용량 변화는 터치의 로케이션 또는 위치를 판단하기 위해 측정될 수 있다.An array of drive electrodes or lines (in one example X) and sense electrodes or lines (in this example Y) of the conductive material can be used to form a touch screen having a plurality of nodes. A node is formed at each intersection of the X and Y electrodes. Although referred to as an intersection, electrode crosses do not make electrical contacts. Instead, the sensing electrodes capacitively couple with the drive electrodes at the cross nodes. Applying a voltage across the array of electrodes creates a grid of capacitors. When an object touches (contacts or approaches) the surface of the screen, the capacity change at every individual point on the grid can be measured to determine the location or location of the touch.

최근에는, 큰 스크린에서의 터치 감응식 위치 센서들의 사용이 바람직해졌다. 터치 스크린 사이즈가 커지면서, 터치 스크린에 포함된 용량 감지 노드들의 수가 증가했다. 스크린 상의 더 많은 노드들에서 용량을 측정하는 것은 더 큰 스크린 사이즈의 모든 노드들을 다루기 위해, 더 복잡한 측정 디바이스들 또는 칩들의 형태로 또는 더 많은 측정 디바이스들의 형태로 증가한 측정 디바이스 용량을 요구한다. 예를 들면, 4배의 노드의 스크린은 측정 칩의 특정한 사이즈/용량에 의해 다뤄질 수 있고, 터치 스크린의 1/4 에 대한 각각의 측정 신호들에 4개의 측정 칩들을 사용할 수 있다. 각각의 측정 칩들의 용량이 동일하게 유지된다면, 큰 스크린들은 매우 많은 측정 칩들을 요구할 것이다.Recently, the use of touch-sensitive position sensors on large screens has become desirable. As the touch screen size increased, the number of capacitive sensing nodes included in the touch screen increased. Measuring capacity at more nodes on the screen requires increased measurement device capacity in the form of more complex measurement devices or chips or in the form of more measurement devices to handle all nodes of a larger screen size. For example, four times the screen of a node can be handled by a particular size / capacity of the measurement chip, and four measurement chips can be used for each measurement signal for one quarter of the touch screen. If the capacity of each measurement chip remains the same, large screens will require very many measurement chips.

하기에 예로써 논의되는 디바이스들 및 프로세싱 기술들은, 측정 디바이스들 중에서 X 또는 구동 라인들을 공유하게 함으로써, 하나의 측정 디바이스보다 많은 스크린을 샘플링할 수 있도록 다수의 측정 디바이스들 또는 칩들이 협력하게 한다. 이러한 명세서에 설명된 특정한 예들은 다음 선택적인 이점들의 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 구동 라인들의 공유는 스크린 사이즈 조정을 가능하게 할 수 있고 그렇지 않다면 개별 디바이스들에 의해 측정될 수 있는 것들의 합에 의해 생성될 수 있는 것보다 더 많은 측정 노드를 갖도록 구성된다. 따라서 다수의 측정 디바이스를 요구하는 스크린에 대해, 구동 라인 공유는 더 적은 수의 측정 디바이스들의 사용을 가능하게 할 것이다.The devices and processing techniques discussed below by way of example allow multiple measurement devices or chips to cooperate to sample more than one measurement device by sharing X or drive lines among the measurement devices. Certain examples described in this specification can be implemented to realize one or more of the following optional advantages. Sharing of the drive lines may allow for screen size adjustment or otherwise have more measurement nodes than can be produced by the sum of those that can be measured by individual devices. Thus, for screens that require multiple measurement devices, drive line sharing will enable the use of fewer measurement devices.

도면은 본 교시들에 따라, 제한이 아닌, 단지 예시로서, 하나 이상의 구현들을 도시한다. 도면에서는, 동일한 참조 번호는 동일한 또는 유사한 구성요소를 가리킨다.
도 1은 4개의 더 작은 스크린 또는 터치 패널 영역들 및 관련된 측정 회로들 또는 제어 회로들을 포함하는 큰 터치 스크린의 예시를 도시하며, 여기서 캐패시턴스 측정을 위한 다수의 제어 유닛은 구동 (X) 라인들을 공유한다.
도 2는 터치를 검출하기 위한 장치의 예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 2의 장치를 충전 및 방전하는 데에 요구될 수 있는 시간의 예를 도시한다.
도 4는 손가락이 있을 때 전기장에서의 변화의 예를 도시한다.
도 5A는 터치가 안되었을 때, 도 2의 장치를 충전 및 방전하는 데에 요구될 수 있는 시간의 예를 도시한다.
도 5B는 터치가 되었을 때, 도 2의 장치를 충전 및 방전하는 데에 요구될 수 있는 시간의 예를 도시한다.
도 6은 기본 측정 회로의 예를 개략적으로 도시한다.
도 7은 터치의 감지 위치에 대한 복수의 노드들 및 제어 회로를 포함하는 터치 스크린의 예를 개략적으로 도시한다.
도 8은 각각의 4개의 더 작은 스크린들 또는 터치 패널 영역들의 노드들에서 캐패시턴스를 측정하는 하나의 제어 유닛과, 4개의 더 작은 스크린들 또는 터치 패널 영역들을 포함하는 큰 터치 스크린을 개략적으로 도시한다.
도 9는 캐패시턴스 측정을 위한 다수의 제어 유닛이 구동 (X) 라인들을 공유하는 큰 터치 스크린 및 측정 회로의 예를 개략적으로 도시한다.
도 10은 다수의 스크린 또는 터치 패널 영역을 갖는 큰 터치 스크린의 예의 세부를 개략적으로 도시한다.
도 11은 패널 또는 제어 유닛에 그것의 일부의 연결의 예를 개략적으로 도시한다.
도 12는 제어 유닛에 패널의 연결의 예의 세부를 개략적으로 도시한다.
도 13은 구동 라인 공유를 사용하여 큰 터치 스크린 상의 조정된 측정을 위한 제어 유닛들을 결합하기 위한 방법의 예를 도시한다.
도 14는 구동 라인 공유를 사용하여 큰 터치 스크린 상의 조정된 측정을 위한 제어 유닛들을 결합하기 위한 방법의 다른 예를 도시한다.The drawings illustrate one or more implementations, by way of example only, and not by limitation, in accordance with the present teachings. In the drawings, like reference numerals refer to like or similar components.
1 shows an example of a large touch screen comprising four smaller screen or touch panel regions and associated measurement circuits or control circuits, where multiple control units for capacitance measurement share drive (X) lines. do.
2 schematically shows an example of an apparatus for detecting a touch.
3 shows an example of the time that may be required for charging and discharging the device of FIG. 2.
4 shows an example of a change in electric field when a finger is present.
5A shows an example of the time that may be required to charge and discharge the device of FIG. 2 when there is no touch.
FIG. 5B shows an example of the time that may be required to charge and discharge the device of FIG. 2 when touched.
6 schematically shows an example of a basic measuring circuit.
7 schematically illustrates an example of a touch screen including a plurality of nodes and control circuitry for a sensing position of a touch.
FIG. 8 schematically shows one control unit measuring capacitance at nodes of each of four smaller screens or touch panel regions, and a large touch screen comprising four smaller screens or touch panel regions. .
9 schematically shows an example of a large touch screen and measurement circuit in which multiple control units for capacitance measurement share drive (X) lines.
10 schematically shows details of an example of a large touch screen with multiple screens or touch panel areas.
11 schematically shows an example of the connection of a part thereof to a panel or a control unit.
12 schematically shows the details of an example of the connection of the panel to the control unit.
FIG. 13 shows an example of a method for combining control units for coordinated measurement on a large touch screen using drive line sharing.
14 shows another example of a method for combining control units for coordinated measurement on a large touch screen using drive line sharing.

하기의 상세한 설명에서, 다수의 세부사항들이 관련된 교시들을 설명하기 위해 예시의 방법으로 나열되었다. 본 교시들의 양상들을 불필요하게 방해하지 않기 위해, 당업자들에게 공지된 방법들, 절차들, 컴포넌트들, 및/또는 회로는 상대적으로 높은 레벨로 설명되었다.In the following detailed description, numerous details are listed by way of example to illustrate related teachings. In order not to unnecessarily obscure aspects of the present teachings, methods, procedures, components, and / or circuits known to those skilled in the art have been described at a relatively high level.

이제 첨부한 도면에서 설명되고 후술되는 예들을 구체적으로 참조한다. 도 1은 터치 응답식 위치 센서의 예를 개략적으로 도시한다. 센서는 스크린(1) 상의 터치의 위치 및 터치를 검출하는 스크린의 구동 및 감지 라인들에 대한 관련된 회로 및 터치를 감지하기 위한 스크린 또는 패널(1)을 포함한다.Reference is now made in detail to the examples described in the accompanying drawings and described below. 1 schematically illustrates an example of a touch-responsive position sensor. The sensor comprises a screen or panel 1 for sensing the position of the touch on the screen 1 and associated circuitry for the driving and sensing lines of the screen for detecting the touch.

이러한 제1 간단한 예에서, 전체 터치 스크린(1)은 더 작은 터치 스크린 영역들(2)의 2 X 2 행렬로 형성된다. 그에 따라, 예시적인 스크린(1)은 4개의 터치 스크린 지역들 또는 영역들(2A - 2D)을 포함한다. 터치 스크린(1)은 구동 라인들(도시된 방향에서 수평 X 라인들)과 감지 라인들(도시된 방향에서 수직 Y 라인들)의 교차점들에서 형성되는 감지 노드들의 어레이를 갖는다. 그러한 다수의 노드는 4개의 터치 스크린 지역 또는 영역(2A - 2D)의 각각 내에 포함된다. X(구동) 라인들은 모든 Y 감지 라인들, 예를 들면, 대응하는 Y 축 값에서 터치 스크린 영역들의 전부에 걸쳐 연장한다. 유사하게, Y 라인들은 모든 X 라인들, 예를 들면, 대응하는 X 축 값에서의 터치 스크린 영역들의 전부에 걸쳐 연장한다.In this first simple example, the entire touch screen 1 is formed in a 2 × 2 matrix of smaller touch screen regions 2. As such, the exemplary screen 1 comprises four touch screen regions or areas 2A-2D. The touch screen 1 has an array of sensing nodes formed at the intersections of drive lines (horizontal X lines in the direction shown) and sense lines (vertical Y lines in the direction shown). Such multiple nodes are contained within each of the four touch screen regions or areas 2A-2D. The X (drive) lines extend over all of the Y sense lines, for example all of the touch screen regions at the corresponding Y axis value. Similarly, the Y lines extend over all X lines, for example all of the touch screen regions at the corresponding X axis values.

스크린들이 물리적으로 분리되어 있다면, 그것들은 더 큰 패널을 형성하도록 물리적으로 그리고 전기적으로 연결될 것이다. 전기적 연결의 일부로서, 각각의 라인은 하나의 스크린으로부터 적절한 X 또는 Y 방향으로 다음으로 인접한 스크린의 대응하는 라인에 연결될 것이다. 스크린들이 논리적으로 분리되어 있다면, 그것은 연속적인 더 큰 스크린의 지역들 또는 영역들을 말하며, 라인들은 X 와 Y 방향 각각으로 전체 스크린을 형성하는 지역들에 걸쳐 연속적으로 뻗어있을 것이다.If the screens are physically separated, they will be physically and electrically connected to form a larger panel. As part of the electrical connection, each line will be connected from one screen to the corresponding line of the next adjacent screen in the appropriate X or Y direction. If the screens are logically separated, it refers to areas or areas of a continuous larger screen, and the lines will extend continuously over the areas forming the entire screen in the X and Y directions, respectively.

스크린(1) 상의 터치 위치 및 터치를 감지하는 예시적인 시스템은 다수의 제어 유닛을 포함한다. 그런, 터치 스크린(1)의 행렬의 터치 감지 영역들(2)보다 적은 제어 유닛들이 있다. 도 1의 2 X 2 행렬 예에서, 2개의 제어 유닛(3A, 3B)이 있다. 시스템 또는 디바이스는 예에서 프로세서(4)로 대표되는 마스터 제어를 또한 포함할 수 있다. 다수의 X 구동 라인(5)은 제어 유닛(3A, 3B)의 각각에 연결되고, 다수의 Y 감지 라인들(6)은 제어 유닛(3A, 3B)의 각각에 연결된다. 각각의 제어 유닛은 측정 디바이스 센스들의 개별 노드들의 근처에서 터치를 검출하도록 터치 스크린(1)의 어레이의 다수의 노드에서 신호들의 하나 이상의 파라미터들을 측정하기 위해 측정 디바이스를 포함하거나 그 일 수 있다.An exemplary system for sensing touch location and touch on screen 1 includes a number of control units. As such, there are fewer control units than the touch sensitive areas 2 of the matrix of touch screens 1. In the example 2 × 2 matrix of FIG. 1, there are two control units 3A, 3B. The system or device may also include master control, represented by the processor 4 in the example. A plurality of X drive lines 5 are connected to each of the control units 3A, 3B, and a plurality of Y sense lines 6 are connected to each of the control units 3A, 3B. Each control unit may comprise or be a measuring device for measuring one or more parameters of signals at multiple nodes of the array of touch screen 1 to detect a touch in the vicinity of the individual nodes of the measuring device senses.

마스터 제어의 역할을 하는 프로세서(4)는 데이터 리드들(7)을 통해 제어 유닛들(3A, 3B)에 연결된다. 프로세서(4)는 예를 들면, 터치가 X 라인 구동 및 감지 라인 검출의 타이밍에 기초하여, 스크린(1)의 전체 영역 상에서 검출된 노드 또는 노드들을 식별하도록 제어 유닛들로부터 터치 검출 데이터를 처리한다. 터치가 검출된 노드 또는 노드들에 기초하여, 프로세서(4)는 스크린(1) 상에 검출된 각각의 터치의 위치를 판단한다. 프로세서(4)는 데이터 리드들(7)을 통해 제어 유닛(3A, 3B)에 제어 신호들을 또한 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(4)는 터치 입력 정보를 사용하는 시스템 또는 디바이스에, 예를 들면, 컴퓨터, 개인용 디지털 보조기기 또는 이동국의 프로세서에 터치 응답식 위치 센서의 더 높은 레벨 인터페이스를 또한 제공한다.The processor 4 serving as master control is connected to the control units 3A, 3B via data leads 7. The processor 4 processes the touch detection data from the control units to identify the node or nodes detected on the entire area of the screen 1, for example, based on the timing of the X line drive and sense line detection. . Based on the node or nodes on which the touch was detected, the processor 4 determines the position of each touch detected on the screen 1. The processor 4 may also provide control signals to the control units 3A, 3B via the data leads 7. For example, the processor 4 also provides a higher level interface of the touch responsive position sensor to a system or device using touch input information, for example to a processor of a computer, personal digital assistant or mobile station.

예들은 단지 2개의 제어 유닛(3A, 3B)만을 사용한다. 라인 교차에서 더 많은 영역들, 라인들 및/또는 감지 노드들을 갖는 스크린들은 더 많은 제어 유닛들을 사용할 것이고, 그러한 스크린들 및 그에 따르는 구성 제어 유닛들의 예들은 후에 논의된다.The examples use only two control units 3A, 3B. Screens with more areas, lines and / or sensing nodes at the line intersection will use more control units, and examples of such screens and corresponding configuration control units are discussed later.

도 1의 예는 구동 라인 공유를 구현한다. 그러므로, 구동 라인들의 각각의 세트는 단지 하나의 측정 디바이스/제어 유닛에 의해 구동되지만, 구동 라인들의 전부가 감지의 목적으로 다수의 측정 디바이스에 걸쳐 공유된다. 각각의 개별적 X 라인은 단지 하나의 제어 유닛에 의해 구동되지만, 측정 디바이스들의 전부는 특정한 X 라인 상의 노드들의 일부에서 신호들을 감지한다. 그러나, 임의의 하나의 측정 디바이스는 측정 디바이스에 연결된 감지 라인들의 적절한 수 또는 서브세트만을 통해 노드들에서 신호들을 감지한다.The example of Figure 1 implements drive line sharing. Therefore, each set of drive lines is driven by only one measurement device / control unit, but all of the drive lines are shared across multiple measurement devices for the purpose of sensing. Each individual X line is driven by only one control unit, but all of the measurement devices sense signals at some of the nodes on a particular X line. However, any one measurement device senses signals at the nodes only through the appropriate number or subset of sense lines connected to the measurement device.

제어 유닛들(3A, 3B)의 각각은 그것의 설계 능력 내에서 각각의 유형의 라인들의 각각의 수만을 구동 및 감지한다. 그러나, X 구동 라인들이 모든 Y 감지 라인들에 걸쳐 연장하기 때문에, X 라인들은 이러한 제1 예에서 제어 유닛들(3A, 3B) 전부에 의해 공유된다. 각각의 유닛은 적절한 수의 X 라인들만을 구동한다. 그러나, (지역들(2A - 2B)의 세트에서와 지역들(2C - 2D)의 세트에서의 구동 라인들에 걸친) 지역들/라인들의 수직적인 세트들에 걸쳐 제어 유닛들의 동작들의 동기화 타이밍에 의해, 제어 유닛들의 각각이 다른 제어 유닛에 의해 구동된 X 라인의 크로스에서 터치가 있을 때조차 각각의 유닛이 연결하는 Y 라인들에서 터치를 감지하는 것이 가능해 진다. 이러한 방식으로, 제어 유닛들은 X(구동) 라인들의 공유에 의해 큰 스크린(1)의 다양한 노드들에서 신호들을 샘플링하도록 협력할 수 있다.Each of the control units 3A, 3B drives and senses only each number of lines of each type within its design capability. However, because the X drive lines extend across all Y sense lines, the X lines are shared by all of the control units 3A, 3B in this first example. Each unit drives only the appropriate number of X lines. However, in the timing of synchronization of the operations of the control units across the vertical sets of regions / lines (over the drive lines in the set of regions 2A-2B and in the set of regions 2C-2D). By this, it becomes possible to sense the touch in the Y lines to which each unit connects even when each of the control units has a touch at the cross of the X line driven by the other control unit. In this way, the control units can cooperate to sample the signals at the various nodes of the large screen 1 by sharing X (drive) lines.

그러므로, 터치 위치 검출을 용이하게 하기 위해, 제어 유닛들(3A, 3B)이 동기화 된다. 각각의 제어 유닛의 구동(X) 라인들의 하나 이상은 제어 유닛들을 동기화하는 데에 사용될 수 있다. 다른 예에서, 제어 유닛의 하드웨어는 터치 감지 사이클에서의 실제 사용을 위한 모든 구동(X) 라인들을 자유롭게 하는, 개별 동기화 구성요소를 제공하도록 구성된다. 다른 예에서, 제어 유닛들(3A, 3B)의 동기화는 데이터 라인들(7)을 통해 프로세서(4)에 의해 제공될 수 있다.Therefore, to facilitate touch position detection, the control units 3A, 3B are synchronized. One or more of the drive (X) lines of each control unit may be used to synchronize the control units. In another example, the hardware of the control unit is configured to provide a separate synchronization component, freeing all drive (X) lines for actual use in a touch sensing cycle. In another example, the synchronization of the control units 3A, 3B can be provided by the processor 4 via the data lines 7.

이러한 방법으로, 각각의 측정 디바이스 또는 제어 유닛(3A 또는 3B)는 제1 방향으로 감지 영역들의 적어도 2개에 걸쳐 연장하는 X 구동 라인들(5)의 전부는 아닌 제1 숫자를 구동하도록 구성된다. 각각의 측정 디바이스 또는 제어 유닛(3A 또는 3B)은 또한 제2 방향으로 감지 영역들의 적어도 2개(2A-2C 또는 2B-2D)에 걸쳐 연장하는 감지 라인들(6)의 전부는 아닌 제2 숫자를 통해, X 구동 라인들(5)의 전부와의 교차점의 노드들에서 터치와 관련된 신호들을 감지하도록 구성된다. 측정 디바이스들 또는 제어 유닛들(3A, 3B)은 스크린의 검출된 터치의 위치의 지시(들)로서, 터치 스크린(1)의 행렬의 터치 감지 영역들(2A- 2D)의 전부에서 모든 노드 중으로부터 하나 이상의 노드를 식별하는 방식으로 동기적으로 동작하도록 구성된다.In this way, each measuring device or control unit 3A or 3B is configured to drive a first number but not all of the X drive lines 5 extending over at least two of the sensing regions in the first direction. . Each measuring device or control unit 3A or 3B also has a second number, not all of the sensing lines 6 extending over at least two of the sensing regions 2A-2C or 2B-2D in the second direction. Is configured to sense signals related to touch at the nodes at the intersection with all of the X drive lines 5. The measuring devices or control units 3A, 3B are the indication (s) of the position of the detected touch of the screen, and among all the nodes in all of the touch sensing areas 2A-2D of the matrix of the touch screen 1. Is configured to operate synchronously in a manner that identifies one or more nodes.

간단한 예를 개략적으로 살펴봄으로써, 터치 감지 동작들을 보다 더 자세히 고려하고 측정 디바이스들 중에서 공유하는 구동 라인을 갖는 터치 감지의 더 복잡한 예를 논의하는 데에 유용할 수 있다. 방법의 특정한 예들은 더 복잡한 패널의 예시 후에 논의될 것이다.By briefly looking at a simple example, it may be useful to consider touch sensing operations in more detail and to discuss a more complex example of touch sensing with a shared drive line among the measurement devices. Specific examples of the method will be discussed after the illustration of a more complex panel.

도 2는 터치를 검출하기 위한 장치의 예를 개략적으로 도시한다. 장치는 3개의 스위치(12, 16, 18)를 구비한 제어 유닛(10)을 포함한다. 제어 유닛(10)은 범용 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 프로그램가능한 로직 디바이스/어레이, ASIC(application-specific integrated circuit), 또는 그들의 조합과 같은 단일 집적 회로 칩으로 제공될 수 있다. 스위치(12)는 VDD와 그라운드 사이에 제공되며 또한 센서(13)에 연결된다. 센서(13)의 자가 결합 캐패시턴스는 CX이다. 센서(13)는 2개의 전극, X(구동) 전극과 Y(감지) 전극을 갖는다. 장치는 X와 Y 전극들 사이의 횡단 결합 캐패시턴스를 측정한다.2 schematically shows an example of an apparatus for detecting a touch. The apparatus comprises a control unit 10 with three switches 12, 16, 18. The control unit 10 may be provided as a single integrated circuit chip, such as a general purpose microprocessor, microcontroller, programmable logic device / array, application-specific integrated circuit (ASIC), or a combination thereof. The switch 12 is provided between VDD and ground and is also connected to the sensor 13. The self coupling capacitance of the sensor 13 is C X. The sensor 13 has two electrodes, an X (drive) electrode and a Y (detection) electrode. The device measures the cross coupling capacitance between the X and Y electrodes.

센서(13)는 샘플링 캐패시턴스 CS를 갖는 샘플링 캐패시터(15)에 직렬로 연결된다. 샘플링 캐패시터(15)는 센서 캐패시턴스 CX보다 상당히 큰 샘플링 캐패시턴스 CS를 가질 수 있다. 일례에서, 샘플링 캐패시턴스 CS는 약 1 pF 내지 10 pF일 수 있는 센서 캐패시턴스 CX보다 적어도 1000배 더 크다. 샘플링 캐패시터(15)는 둘 다 그라운드에 연결된 스위치들(16, 18)에 직렬로 또한 연결된다.The sensor 13 is connected in series with a sampling capacitor 15 having a sampling capacitance C S. Sampling capacitor 15 may have a sampling capacitance C S that is significantly greater than sensor capacitance C X. In one example, the sampling capacitance C S is at least 1000 times greater than the sensor capacitance C X , which can be between about 1 pF and 10 pF. Sampling capacitor 15 is also connected in series to switches 16 and 18, both of which are connected to ground.

캐패시턴스 C는 주어진 전위에 대해 저장된 전하의 양의 측정치이다. Capacitance C is a measure of the amount of charge stored for a given potential.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 V는 플레이트들 사이의 전압이고 Q는 전하이다.Where V is the voltage between the plates and Q is the charge.

스위치(16)를 개방한 후에, 전압 펄스는 센서(13)를 VDD에 연결하도록 스위치(12)를 조정함으로써 장치에 인가되고, CX와 CS에서 전하를 축적하며 CX을 통해 CS로 전하를 흐르게 하는 스위치(18)의 폐쇄 동작이 따른다. 센서 캐패시턴스 CX는 스위치(18)를 개방하고, 스위치(16)를 폐쇄하고, 스위치(12)를 그라운드에 연결되도록 조정함으로써 방전된다. 센서 캐패시턴스 CX는 각각의 전압 펄스 후에 방전되기 때문에, 샘플링 캐패시터(15)에 보유된 캐패시턴스 CS는 매 전압 펄스마다 증가한다. 이러한 계단식 증가는 도 3에 도시되었으며, 여기서 VCS는 샘플링 캐패시터(15)에서 축적된 전압이다.After opening switch 16, a voltage pulse is applied to the device by adjusting switch 12 to connect sensor 13 to VDD, accumulating charge at C X and C S and passing through C X to C S. Followed by the closing operation of the switch 18 to allow charge to flow. The sensor capacitance C X is discharged by opening the switch 18, closing the switch 16, and adjusting the switch 12 to connect to ground. Since the sensor capacitance C X is discharged after each voltage pulse, the capacitance C S held in the sampling capacitor 15 increases with every voltage pulse. This stepped increase is shown in FIG. 3, where V CS is the voltage accumulated at the sampling capacitor 15.

전압 펄스들의 미리 정해진 수가 장치에 인가된다. 펄스들의 미리 정해진 수가 장치에 인가된 후에, 샘플링 캐패시터(15)에 축적된 캐패시턴스 CS가 방전된다. 기준 전압으로 방전되는 캐패시턴스에 대해 소요되는 시간이 측정된다.A predetermined number of voltage pulses is applied to the device. After a predetermined number of pulses are applied to the apparatus, the capacitance C S accumulated in the sampling capacitor 15 is discharged. The time taken for the capacitance to discharge to the reference voltage is measured.

도 4에 도시된 바와 같이, 접지 Ct에 대한 터치 캐패시턴스를 갖는 스타일러스 또는 사용자의 손가락(19)이 센서(13)에 근접하게 이동(또는 접촉)할 때, 물체의 터치 캐패시턴스는 각각의 전압 펄스를 갖는 샘플링 캐패시터(15)에 축적된 캐패시턴스 CS가 감소하도록 CX의 구동 전극으로부터 접지로 전하를 전환한다. 일례에서, 센서(13)는 유전체 패널 뒤에 제공되어 손가락(19)이 센서(13)에 직접 접촉하지 않도록 한다. 다른 예에서, 유전체 패널에 더해, 손가락(19)이 센서(13)에 직접적으로 접촉하지 않고, 센서(13)에 근접하게 인접하는 것으로 가정될 수 있다.As shown in FIG. 4, when the stylus or user's finger 19 having a touch capacitance to ground C t moves (or contacts) close to the sensor 13, the touch capacitance of the object is the respective voltage pulse. The charge is switched from the drive electrode of C X to ground to reduce the capacitance C S accumulated in the sampling capacitor 15 having. In one example, the sensor 13 is provided behind the dielectric panel so that the finger 19 does not directly contact the sensor 13. In another example, in addition to the dielectric panel, it may be assumed that the finger 19 does not directly contact the sensor 13, but is adjacent to the sensor 13.

도 5A는 터치가 없을 때 펄스들의 미리 정해진 수 후에 샘플링 캐패시터(15)에 축적된 전압 VCS과 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간을 도시한다. 도 5B는 사용자의 손가락(19)이 센서(13)에 접촉하거나 인접할 때(즉, 터치가 있을 때) 미리 정해진 수의 펄스 후에 샘플링 캐패시터(15)에 축적된 전압 VCS과 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간을 도시한다. 샘플링 캐패시터(15)가 센서(13)의 음극에 연결되기 때문에, 도 2의 예에서, 축적된 전압 VCS이 음의 값을 갖는다.5A shows the time required to discharge the sampling capacitor 15 and the voltage V CS accumulated in the sampling capacitor 15 after a predetermined number of pulses when there is no touch. 5B shows the sampling capacitor 15 and the voltage V CS accumulated in the sampling capacitor 15 after a predetermined number of pulses when the user's finger 19 contacts or is adjacent to the sensor 13 (ie, there is a touch). Shows the time required for discharging). Since the sampling capacitor 15 is connected to the cathode of the sensor 13, in the example of FIG. 2, the accumulated voltage V CS has a negative value.

도 5A 및 5B로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 도 5B에 축적된 전압 VCS은 도 5A에 축적된 전압 VCS과 비교할 때 감소한다. 게다가, 도 5B의 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간은 도 5A의 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간과 비교할 때 감소한다. 도 5B의 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간에서의 감소는 터치가 있는 것을 가리킨다. (도 5A에 도시된) 터치가 없을 때 샘플링 캐패시터(15)를 방전하는 데에 요구되는 시간과 (도 5B에 도시된) 터치가 있을 때 샘플링 캐패시터를 방전하는 데에 요구되는 시간 사이의 차이는 델타로 나타낸다.As can be seen from Figs. 5A and 5B, the voltage V CS accumulated in Fig. 5B decreases as compared with the voltage V CS accumulated in Fig. 5A. In addition, the time required for discharging the sampling capacitor 15 of FIG. 5B is reduced compared to the time required for discharging the sampling capacitor 15 of FIG. 5A. The decrease in time required to discharge the sampling capacitor 15 of FIG. 5B indicates that there is a touch. The difference between the time required to discharge the sampling capacitor 15 when there is no touch (shown in FIG. 5A) and the time required to discharge the sampling capacitor when there is a touch (shown in FIG. 5B) Expressed in deltas.

델타의 검출은 터치를 가리키고, 이는 델타가 터치가 없을 때 샘플링 캐패시터(15)에 축적될 것으로 예상되는 전하의 양과 비교했을 때 샘플링 캐패시터(15)에 축적된 전하가 변화한 것을 나타내기 때문이다.The detection of the delta indicates a touch, since the delta indicates that the charge accumulated in the sampling capacitor 15 has changed compared to the amount of charge expected to accumulate in the sampling capacitor 15 when there is no touch.

도 6은 VCS의 크기를 측정하는 기본 회로를 도시한다. 도 2의 제어 유닛(10)은 저항(49), 스위치(40), 비교기(41), 레지스터(45), 카운터(43) 및 클록 신호(47)를 포함한다. 저항(49), 비교기(41) 및 카운터(43)는 VCS의 크기를 측정하는 데에 사용된다. 샘플링 캐패시터를 기준 전압으로 방전시키는 데에 요구되는 시간은 카운터 값이 측정치가 되도록, 카운터와 비교기로 측정된다.6 shows a basic circuit for measuring the magnitude of V CS . The control unit 10 of FIG. 2 includes a resistor 49, a switch 40, a comparator 41, a resistor 45, a counter 43, and a clock signal 47. Resistor 49, comparator 41 and counter 43 are used to measure the magnitude of V CS . The time required for discharging the sampling capacitor to the reference voltage is measured with a counter and a comparator such that the counter value becomes a measurement.

도 7에 도시된 바와 같이, 하나 보다 많은 터치 센서(13)를 갖는 터치 감응형 위치 센서 스크린을 생성하기 위해, 복수의 구동 및 감지 전극이 위치 센서의 패널(210) 내에 감지 구성요소들(220)(터치 센서들(13))의 어레이를 생성하도록 제공될 수 있다. 구동 전극들(X)은 각각의 센서(13)의 하나의 플레이트를 형성하고 감지(Y) 전극은 캐패시턴스 CX을 갖는 각각의 센서(13)의 다른 플레이트를 생성한다. 위치 센서는 또한 상이한 값들을 가질 수 있는 복수의 저항(230)과 제어 유닛(10)을 포함한다. 도 7이 8개의 감지 구성요소(220)를 갖는 하나의 예시적인 행렬을 도시하지만, 많은 다른 구성들도 가능하다.As shown in FIG. 7, in order to create a touch-sensitive position sensor screen with more than one touch sensor 13, a plurality of drive and sense electrodes are sensed components 220 within the panel 210 of the position sensor. ) May be provided to create an array of touch sensors 13. The drive electrodes X form one plate of each sensor 13 and the sense Y electrode produces another plate of each sensor 13 with a capacitance C X. The position sensor also includes a plurality of resistors 230 and control unit 10 which may have different values. Although FIG. 7 shows one exemplary matrix with eight sensing components 220, many other configurations are possible.

도 6에 도시되고 전술된 기본 측정 회로가 단지 예시로서 제공된다. 터치를 측정하는 다른 방법들도 사용될 수 있다.The basic measurement circuit shown in FIG. 6 and described above is provided merely as an example. Other methods of measuring touch can also be used.

구동 및 감지 전극들의 행렬은 패널(210) 상의 터치의 위치를 감지할 수 있는 2차원 위치 센서를 형성한다. 제어 유닛(10)은 구동 전극들의 행들과 감지 전극들의 열들을 통한 스캐닝 시퀀스를 교차 또는 노드들에서의 결합 용량을 측정하는 데에 사용할 수 있다. 위치 센서들의 예들은 컴퓨터, 개인용 디지털 보조기기(PDA), 위성 내비게이션 디바이스, 이동 전화, 휴대용 미디어 플레이어, 휴대용 게임 콘솔들, 공중 정보 키오스크, 및 판매 시스템의 포인트 등의 일부로서 또는 그에 부착되어 제공될 수 있는 터치 스크린 및 터치 패드를 포함한다. 위치 센서들은 또한 다양한 응용 상의 제어 패널로서 사용될 수 있다.The matrix of drive and sense electrodes forms a two dimensional position sensor capable of sensing the position of a touch on the panel 210. The control unit 10 can use the scanning sequence through the rows of drive electrodes and the columns of sense electrodes to measure the coupling capacitance at the intersection or nodes. Examples of position sensors may be provided as part of or attached to a computer, a personal digital assistant, a satellite navigation device, a mobile phone, a portable media player, a handheld game consoles, an aerial information kiosk, and a point of sale system. Touch screen and touch pad. Position sensors can also be used as control panels for various applications.

도 8은 큰 터치 감응형 스크린(500)을 생성하도록 구성된 감지 구성요소들의 어레이를 각각이 갖는 4개의 터치 감응형 스크린들 또는 지역들(50A, 50B, 50C, 50D)을 개략적으로 도시한다. 스크린들 또는 지역들(50A - 50D)의 각각은 각각의 제어 유닛(520A-520D)에 연결된다. 각각의 제어 유닛(520A-520D)은 각각의 스크린(50A-50D) X 전극 라인들(550)을 구동하고 각각의 스크린(50A-50D)의 Y 전극 라인들(540)을 샘플링한다. 그러므로, 각각의 제어 유닛(520A-520D)은 전체 스크린(500)(도 8의 1/4)의 일부를 구성하는 각각의 스크린(50A-50D) 상의 그것의 위치 및 터치를 검출할 수 있는 측정 디바이스를 형성한다. 각각의 제어 유닛은 별개의 칩으로 형성될 수 있다. 도 8의 구성에서, 각각의 스크린은 논리적으로 또는 물리적으로 분리되어 있다. 도 1과 대조적으로, 도 8의 X 라인들 및 Y 라인들은 전체 스크린(500)에 걸쳐 연장하지 않는다. 각각의 스크린(50A-50D)은 그것의 제어 유닛(520A-520D)에 연결된 그것들 자신의 X 라인들 및 Y 라인들을 갖는다.FIG. 8 schematically illustrates four touch sensitive screens or regions 50A, 50B, 50C, 50D each having an array of sensing components configured to produce a large touch sensitive screen 500. Each of the screens or regions 50A-50D is connected to a respective control unit 520A- 520D. Each control unit 520A- 520D drives each screen 50A-50D X electrode lines 550 and samples the Y electrode lines 540 of each screen 50A-50D. Therefore, each control unit 520A-520D can measure its position and touch on each screen 50A-50D, which constitutes part of the entire screen 500 (1/4 of FIG. 8). Form the device. Each control unit may be formed of a separate chip. In the configuration of FIG. 8, each screen is logically or physically separated. In contrast to FIG. 1, the X and Y lines of FIG. 8 do not extend across the entire screen 500. Each screen 50A-50D has its own X lines and Y lines connected to its control unit 520A-520D.

각각의 제어 유닛(520A-520D)은 그것이 제어하는 영역(50A-50D) 내의 노드들에서 신호들을 구동하고 감지한다. 그러한 구성에서, X 라인들은 각각의 유닛에 의해 제어되는 지역에 걸쳐서만 연장할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 유닛(520A)에 연결된 X 구동 라인들(550)은 제1 스크린 또는 영역(50A)에 걸쳐서만 연장한다. 유사하게, 제2 제어 유닛(520B)에 연결된 X 구동 라인들(550)은 제2 스크린 또는 영역(50B)에 걸쳐서만 연장한다. 제3 제어 유닛(520C)에 연결된 X 구동 라인들(550)은 제3 스크린 또는 영역(50C)에 걸쳐서만 연장하며, 제4 제어 유닛(520D)에 연결된 X 구동 라인들(550)은 제2 스크린 또는 영역(50D)에 걸쳐서만 연장한다. 유사하게, 감지 라인들은 각각의 유닛에 의해 제어되는 지역에 걸쳐서만 연장한다. 그러한 구성은 영역들(50A-50D)이 실제로 별개의 스크린들인 것처럼 동작한다.Each control unit 520A- 520D drives and senses signals at nodes within the area 50A-50D that it controls. In such a configuration, the X lines can only extend over the area controlled by each unit. For example, the X drive lines 550 connected to the first control unit 520A only extend over the first screen or area 50A. Similarly, the X drive lines 550 connected to the second control unit 520B extend only over the second screen or area 50B. The X drive lines 550 connected to the third control unit 520C extend only over the third screen or area 50C, and the X drive lines 550 connected to the fourth control unit 520D are second It extends only over the screen or area 50D. Similarly, the sense lines extend only over the area controlled by each unit. Such a configuration works as if the regions 50A-50D are actually separate screens.

각각의 제어 유닛(520A-520D)은 미리 정의된 수의 노드들을 구동 및 감지할 수 있으며, 이는 각각의 스크린 또는 지역(50A-50D)에서 노드들의 수를 제한한다. 예를 들면, 각각의 스크린 또는 영역은 10개의 X 라인과 10개의 Y 라인을 가질 수 있으며, 각각의 제어 유닛은 100개의 노드들을 구동/감지할 수 있을 수 있다. 다른 예에서, 각각의 스크린은 16개의 X 라인들과 14개의 Y 라인들을 가질 수 있으며, 각각의 제어 유닛은 224개의 노드를 구동/감지할 수 있을 수 있다. 그러므로 큰 터치 스크린(500)의 노드들에서 신호들을 생성 및 측정하기 위해, 도 8에 도시된 바와 같이, 특정한 용량의 단일 제어 유닛 칩과 호환되는 터치 스크린의 사이즈의 네배, 그러한 터치 스크린에서 존재하는 노드들의 수의 네배를 갖는, 4개의 제어 유닛(520A-520D)은 큰 터치 스크린(500)을 구동하기 위해 요구된다.Each control unit 520A- 520D can drive and sense a predefined number of nodes, which limits the number of nodes in each screen or region 50A-50D. For example, each screen or area can have 10 X lines and 10 Y lines, and each control unit can drive / sense 100 nodes. In another example, each screen may have 16 X lines and 14 Y lines, and each control unit may be able to drive / sense 224 nodes. Therefore, in order to generate and measure signals at the nodes of the large touch screen 500, as shown in FIG. Four control units 520A-520D, with four times the number of nodes, are required to drive the large touch screen 500.

큰 터치 스크린(500)을 생성하기 위해, 예를 들면 특정한 용량의 단일 제어 유닛과 호환되는 터치스크린의 사이즈의 9배(예를 들면, 3X3 터치 스크린), 9개의 제어 유닛들이 요구될 것이다. 게다가, 큰 터치 스크린(500)을 생성하기 위해, 예를 들면 기본 터치 스크린 유닛의 사이즈의 16배(예를 들면 4X4 터치 스크린), 16개의 제어 유닛들이 요구될 것이다. 결론적으로, 매우 큰 터치 스크린들은 매우 많은 수의 제어 유닛을 요구한다.In order to create a large touch screen 500, nine control units would be required, for example nine times the size of a touch screen compatible with a single control unit of a particular capacity (e.g., a 3X3 touch screen). In addition, in order to create a large touch screen 500, for example 16 times the size of the basic touch screen unit (eg 4 × 4 touch screen), 16 control units will be required. In conclusion, very large touch screens require a very large number of control units.

도 9는 많은 제어 유닛을 필수적으로 요구하지 않는 더 많은 수의 노드의 구동/감지를 가능하게 하는 공유된 X(구동) 라인들을 사용함으로써 큰 터치 감응형 스크린을 생성하는 대안적인 구성의 예를 도시한다. X(구동) 라인들은 제어 유닛들(520A-520C)의 전부에 연결되는 스크린의 모든 Y 감지 라인들에 걸쳐 연장되는 것들에 공유된다. 도 9의 예시적인 큰 터치 스크린(500)은 3X3 행렬 구성에서 특정한 유닛 사이즈의 9개의 개별 터치 스크린들 또는 터치 스크린 영역들을 갖는다. 도 9의 구성에서, 제어 유닛들은 결합되어, 더 적은 제어 유닛들이 요구된다. 도 9의 제어 유닛들은 X(구동) 라인들을 공유함으로써 큰 스크린(500)을 샘플링하도록 협력한다.9 shows an example of an alternative configuration for creating a large touch-sensitive screen by using shared X (drive) lines that enable driving / sensing a larger number of nodes that do not necessarily require a large number of control units. do. The X (drive) lines are shared to those that extend across all Y sense lines of the screen that connect to all of the control units 520A-520C. The exemplary large touch screen 500 of FIG. 9 has nine individual touch screens or touch screen regions of a particular unit size in a 3 × 3 matrix configuration. In the configuration of FIG. 9, the control units are combined so fewer control units are required. The control units of FIG. 9 cooperate to sample the large screen 500 by sharing X (drive) lines.

도 10은 도 9의 스크린(500)을 더 상세히 도시한다. 도 10으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 큰 스크린(500)은 하나의 제어 유닛의 용량에 대응하는 각각의 사이즈(예를 들면, 노드들의 수)의 9개의 터치 스크린 영역(50A-50I)으로 나눠진다. 일 구성에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 개별 제어 유닛은 각각의 스크린 영역(50A-50I)에서의 노드들로부터의 신호들을 측정할 것이다. 그러나, 도 9의 구성은 제어 유닛(520A, 520B, 520C)의 전부의 Y 라인들에 의해 샘플링되는 제어 유닛들(520A, 520B, 520C) 중 하나에 의해 구동되는 각각의 X 라인을 인에이블시킨다. 이것은 모든 제어 유닛들의 X 라인들의 합인 스크린 사이즈가 더 적은 제어 유닛들을 요구하지만 제어 유닛들의 전부의 Y 라인들의 합의 배가 되게 한다. 도 8의 구성에서, 다른 제어 유닛의 Y 라인들과 제1 제어 유닛에 의해 제어되는 X 라인들을 따른 노드들에서 신호들을 감지하지 못한다. 결론적으로, X와 Y 라인들의 결합이 존재하지 않을 것이기 때문에, 스크린들(10A, 10B, 10D, 10F, 10H, 10I)을 검출하지 못할 것이다.FIG. 10 shows the screen 500 of FIG. 9 in more detail. As can be seen from FIG. 10, the large screen 500 is divided into nine touch screen areas 50A-50I of each size (eg, the number of nodes) corresponding to the capacity of one control unit. In one configuration, as shown in FIG. 8, the individual control unit will measure the signals from the nodes in each screen area 50A-50I. However, the configuration of FIG. 9 enables each X line driven by one of the control units 520A, 520B, 520C sampled by the Y lines of all of the control units 520A, 520B, 520C. . This allows the screen size, which is the sum of the X lines of all the control units, to require fewer control units but to multiply the sum of the Y lines of all of the control units. In the configuration of FIG. 8, no signals are detected at the nodes along the Y lines of the other control unit and the X lines controlled by the first control unit. In conclusion, the screens 10A, 10B, 10D, 10F, 10H, 10I will not be detected since there will be no combination of X and Y lines.

제어 유닛들(520A, 502B, 520C)이 동기화된다. 일 예시에서, 각각의 제어 유닛의 구동(X) 라인들 중 적어도 하나는 제어 유닛들을 동기화하는 데에 사용된다. 제어 유닛이 구동/감지할 수 있는 224개의 노드인 예에서, X 라인들 중 5개가 동기화에 사용되어, 각각의 스크린 영역(50)이 11개의 X 라인과 14개의 Y 라인을 갖게 한다. 다른 예에서, 감지를 위한 모든 구동(X) 라인들을 자유롭게 하는 별개의 동기화 구성요소가 제공되도록 제어 유닛의 하드웨어가 구성된다. 다른 예에서, 제어 유닛들의 동기화가 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)의 각각에 제어 신호들(560)을 제공하는 프로세서(530)에 의해 제공될 수 있다.Control units 520A, 502B, and 520C are synchronized. In one example, at least one of the drive (X) lines of each control unit is used to synchronize the control units. In the example where the control unit is 224 nodes capable of driving / sensing, five of the X lines are used for synchronization, so that each screen area 50 has 11 X lines and 14 Y lines. In another example, the hardware of the control unit is configured such that a separate synchronization component is provided that frees all drive (X) lines for sensing. In another example, synchronization of control units may be provided by the processor 530 providing control signals 560 to each of the control units 520A, 520B, 520C.

도 13은 도 9의 구성을 이용하여 터치를 검출하는 하나의 방법을 도시한다. 도 13에 지시된 바와 같이, 프로세스는 단계(300)에서 시작한다. 단계(305)에서 제어 유닛이 감지를 시작하도록 준비되었는지가 각각의 제어 유닛(520A, 520B, 520C)에서 판단된다. 제어 유닛이 준비가 되지 않았다면 프로세스는 유닛이 준비가 될 때까지 대기한다. 제어 유닛이 준비가 되었다면 단계(310)에서 다른 제어 유닛들의 각각에 준비 신호를 보낸다. 단계(315)에서 시스템의 모든 다른 제어 유닛들로부터 준비 신호를 제어 유닛이 수신하였는지 여부가 판단된다. 수신되지 않았다면, 시스템은 각각의 제어 유닛이 시스템의 모든 다른 제어 유닛들로부터 준비 신호를 수신할 때 까지 대기한다. 준비 신호가 시스템의 모든 다른 제어 유닛들로부터 수신되었다면, 제어 유닛들은 동기화되고 감지를 시작할 준비가 된다. 제어 유닛들은 각각의 샘플링 이전에 동기화한다.FIG. 13 illustrates one method of detecting a touch using the configuration of FIG. 9. As indicated in FIG. 13, the process begins at 300. In step 305 it is determined in each control unit 520A, 520B, 520C whether the control unit is ready to start sensing. If the control unit is not ready, the process waits until the unit is ready. If the control unit is ready, it sends a ready signal to each of the other control units in step 310. In step 315 it is determined whether the control unit has received a ready signal from all other control units of the system. If not, the system waits until each control unit receives a ready signal from all other control units in the system. If the ready signal has been received from all other control units of the system, the control units are synchronized and ready to start sensing. The control units synchronize before each sampling.

단계(320)에서 샘플링이 시작한다. 단계(325)에서 각각의 X 라인은 시스템의 모든 제어 유닛들과 연관된 Y 라인들을 사용하여 샘플링된다. 이 때 임의의 포인트에서, 하나의 제어 유닛이 그 유닛에 연결된 세트 내의 X 라인들을 구동한다. 이 때 임의의 주어진 포인트에서 그러한 유닛들에 연결된 X 라인들을 구동하지 않고 있는 제어 유닛들은 더미 샘플을 제공하여, 하나의 제어 유닛의 X 라인들이 시스템의 모든 제어 유닛들의 모든 Y 라인들에 의해 샘플링될 수 있게 한다.Sampling begins at step 320. In step 325 each X line is sampled using the Y lines associated with all control units of the system. At any point in time, one control unit drives the X lines in the set connected to that unit. Control units that do not drive X lines connected to such units at any given point at this time provide a dummy sample so that the X lines of one control unit are sampled by all Y lines of all control units of the system. To be able.

각각의 제어 유닛(520A, 520B, 520C)으로부터의 데이터 신호들(560)은 단계(330)에서 프로세서(530)에 전송된다. 프로세서(530)는 수신된 감지 신호들에 기초하여 전체 스크린 상의 그것의 위치를 판단하고 대상의 근접 또는 터치를 감지하도록 제공된다. 단계(335)에서, 프로세서(530)는 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)로부터 수신된 모든 데이터를 프로세싱하고 터치 스크린(500)에 터치가 있었는지/없었는지를 판단한다. 프로세서(530)는 각각의 제어 유닛(520A, 520B, 520C)이 다른 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)에 의해 제공된 데이터를 인식하지 않기 때문에 데이터를 프로세스하는 데에 사용된다. 프로세서(530)가 데이터를 프로세스하는 데에 사용되지 않는다면, 에러 판독은 각각의 스크린 영역(50A-50I)의 에지에서 초래된다. 프로세서(530)는 모든 제어 유닛(520A, 520B, 520C)으로부터 데이터를 수신하여 스크린 영역(50A-50I) 경계들에서 비선형성을 제거할 수 있다.Data signals 560 from each control unit 520A, 520B, 520C are sent to the processor 530 in step 330. The processor 530 is provided to determine its position on the full screen based on the received sensing signals and sense proximity or touch of the object. In step 335, the processor 530 processes all data received from all control units 520A, 520B, and 520C and determines whether or not there was a touch on the touch screen 500. The processor 530 is used to process the data because each control unit 520A, 520B, 520C does not recognize the data provided by the other control units 520A, 520B, 520C. If the processor 530 is not used to process the data, an error read will result at the edge of each screen area 50A-50I. Processor 530 may receive data from all control units 520A, 520B, and 520C to remove nonlinearities at screen region 50A-50I boundaries.

프로세서(530)는 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서 또는 중앙 프로세서와 같은 임의의 공지의 프로세서일 수 있다.Processor 530 may be any known processor, such as a microcontroller, microprocessor, or central processor.

프로세서(530)는 터치 스크린이 제공된 디바이스에 연결되는 인터페이스(570)에 연결된다.The processor 530 is connected to an interface 570 that is connected to a device provided with a touch screen.

다른 예에서, 프로세서(530)는 요구되지 않는다. 각각의 제어 유닛(520A, 520B, 520C)은 그것 자신의 프로세서를 구비할 수 있다. 그러한 예에서, 모든 데이터가 제어 유닛들(520A, 520B, 520C) 중 하나에 전송되어 그 제어 유닛(520A, 520B 또는 520C)에서 프로세싱하는 것이 가능하다. 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)로부터의 데이터는 스크린 영역(50A-50I) 경계들에서의 비선형성을 제거하도록 제어 유닛(520A, 520B 또는 520C) 중 하나에서 함께 프로세싱된다.In another example, processor 530 is not required. Each control unit 520A, 520B, 520C may have its own processor. In such an example, it is possible for all data to be sent to one of the control units 520A, 520B, 520C for processing at that control unit 520A, 520B or 520C. Data from all control units 520A, 520B, 520C are processed together in one of control units 520A, 520B or 520C to eliminate non-linearities at screen area 50A-50I boundaries.

도 14는 도 9의 구성을 사용하여 터치를 검출하는 다른 방법을 도시한다. 도 14에 나타난 바와 같이, 프로세스는 단계(400)에서 시작된다. 단계(405)에서 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)이 동기화되었는지 판단한다. 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)이 동기화되지 않았다면, 프로세스는 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)이 동기화될 때까지 대기한다. 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)이 동기화되었다면, 프로세스는 단계(410)로 넘어간다. 단계(410)에서 샘플링이 시작된다. 단계(415)에서 각각의 X 라인은 시스템의 모든 제어 유닛들과 연관된 Y 라인들을 사용하여 샘플링된다. 시간 상의 임의의 주어진 포인트에서 X 라인들을 구동하고 있지 않은 제어 유닛들은 더미 샘플을 제공하여, 하나의 제어 유닛의 X 라인들은 시스템의 모든 제어 유닛들의 모든 Y 라인들에 의해 샘플링될 수 있다.14 illustrates another method of detecting touch using the configuration of FIG. 9. As shown in FIG. 14, the process begins at 400. In step 405 it is determined whether all control units 520A, 520B, 520C are synchronized. If all control units 520A, 520B, 520C are not synchronized, the process waits until the control units 520A, 520B, 520C are synchronized. If all control units 520A, 520B, 520C have been synchronized, the process proceeds to step 410. Sampling begins at step 410. In step 415 each X line is sampled using the Y lines associated with all control units of the system. Control units that are not driving X lines at any given point in time provide a dummy sample so that the X lines of one control unit can be sampled by all Y lines of all control units of the system.

시스템의 각각의 제어 유닛으로부터의 데이터 신호들(560)은 단계(420)에서 프로세서(530)에 전송된다. 마지막으로 단계(425)에서, 프로세서(530)는 모든 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)로부터 수신되는 모든 데이터를 프로세싱하고 터치 스크린(500)에서 터치가 있었는지/없었는지 판단한다.Data signals 560 from each control unit of the system are sent to the processor 530 at step 420. Finally, at step 425, processor 530 processes all data received from all control units 520A, 520B, and 520C and determines whether or not there was a touch on touch screen 500.

예를 들면, 별개의 동기화 구성요소가 제공되거나, 프로세서(530)가 제어 유닛들(520A, 520B, 520C)의 동기화를 제어할 때, 도 14의 프로세스가 이용될 수 있다. 예를 들면, 각각의 제어 유닛(520A, 520B, 520C)이 자신의 프로세서를 구비할 때 도 14의 프로세스가 또한 이용될 수 있다. 그러한 예에서, 모든 데이터는 제어 유닛들 중 하나(520A, 520B 또는 520C)에 전송되어 그 제어 유닛(520A, 520B 또는 520C)에서 프로세싱될 것이다.For example, a separate synchronization component may be provided or when the processor 530 controls the synchronization of the control units 520A, 520B, 520C, the process of FIG. 14 may be used. For example, the process of FIG. 14 may also be used when each control unit 520A, 520B, 520C has its own processor. In such an example, all data will be sent to one of the control units 520A, 520B or 520C and processed at that control unit 520A, 520B or 520C.

도 9 및 도 10의 예들이 3X3 구성을 갖는 대형 터치 스크린(500)을 참조로 하여 설명되었지만, 본 발명은 2개의 제어 유닛을 요구하는 도 1과 같은 2X2 구성; 4개의 제어 유닛을 요구하는 4X4 구성; 5개의 제어 유닛을 요구하는 5X5 구성을 갖는 대형 터치 스크린(500)을 생성하는 데에 또한 이용될 수 있다. 라인 공유 기술들은 필요에 따라 2X4 구성, 3X4 구성 등을 갖는 대형 터치 스크린(500)을 생성하는 데에도 이용될 수 있다. 그러한 구성에서, 터치 스크린은 4개의 제어 유닛을 요구할 것이다. 적절히 X 라인들 또는 Y 라인들을 구동하지 않고 있는 제어 유닛들은 대신에 더미 샘플을 제공할 수 있다.Although the examples of FIGS. 9 and 10 have been described with reference to a large touch screen 500 with a 3X3 configuration, the present invention is a 2X2 configuration such as FIG. 1 requiring two control units; 4 × 4 configuration requiring four control units; It can also be used to create a large touch screen 500 with a 5 × 5 configuration that requires five control units. Line sharing techniques may also be used to create a large touch screen 500 having a 2X4 configuration, a 3X4 configuration, or the like as needed. In such a configuration, the touch screen will require four control units. Control units that do not properly drive X lines or Y lines may instead provide a dummy sample.

도 11은 구동 채널들(280)에 연결된 복수의 구동(X) 전극 라인들(도시되지 않음) 및 감지 채널들(240)에 연결된 복수의 감지(Y) 전극 라인들(도시되지 않음)을 포함하는 패널(210)을 개략적으로 도시한다. 구동 채널들(280) 및 감지 채널들(240)은 커넥터(270)를 통해 제어 유닛(200)에 연결된다. 커넥터(270)는 도전성 트레이스 또는 피드쓰루(feed-through)일 수 있다.11 includes a plurality of drive (X) electrode lines (not shown) connected to drive channels 280 and a plurality of sense (Y) electrode lines (not shown) connected to sense channels 240. The panel 210 is shown schematically. The drive channels 280 and the sense channels 240 are connected to the control unit 200 via the connector 270. Connector 270 may be a conductive trace or feed-through.

제어 유닛(200)은 구동 전극들에 구동 신호들을 공급하는 구동 유닛(120) 및 감지 전극들로부터 신호들을 감지하는 감지 유닛(140)을 포함한다. 따라서 제어 유닛(200)은 구동 및 감지 유닛들(120, 140)의 동작을 제어한다. 제어 유닛(200)은 컴퓨터 판독가능한 매체와 같은 저장 디바이스(180)를 또한 포함할 수 있다.The control unit 200 includes a driving unit 120 for supplying driving signals to the driving electrodes and a sensing unit 140 for sensing signals from the sensing electrodes. The control unit 200 thus controls the operation of the drive and sense units 120, 140. The control unit 200 can also include a storage device 180, such as a computer readable medium.

구동 유닛(120), 감지 유닛(140)이 도 11에서 별개의 구성요소로 도시되었지만, 이러한 유닛들의 기능은 범용 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 단일 집적 회로 칩으로 제공될 수 있다. 게다가, 별개의 구동 유닛은 각각의 전극에 연결된 각각의 구동 채널에 제공될 수 있다.Although the drive unit 120 and the sense unit 140 are shown as separate components in FIG. 11, the functions of these units are general purpose microprocessors, microcontrollers, field programmable gate arrays (FPGAs) or application specific integrated circuits (ASICs). It can be provided as a single integrated circuit chip. In addition, a separate drive unit can be provided for each drive channel connected to each electrode.

도 12에 도시된 바와 같이 구동 채널들(Xn, Xn+1, Xn+2, .. Xn+m)은 구동 유닛(120)에 연결되지만, 일례에서, 각각의 채널은 별개의 구동 유닛(120)에 연결된다. 덧붙여, 감지 채널들(Yn, Yn+1, Yn+2, .. Yn+m)은 감지 유닛(140)에 연결된다.Drive channels Xn, Xn + 1, Xn + 2,... Xn + m are connected to drive unit 120 as shown in FIG. 12, but in one example, each channel is a separate drive unit 120. ) In addition, the sense channels Yn, Yn + 1, Yn + 2,... Yn + m are connected to the sense unit 140.

도시되지 않은 다른 예에서, 별개의 구동 및 감지 제어 유닛들이 제공될 수 있다. 이러한 예에서, 구동 제어 유닛은 구동 유닛 및 저장 디바이스를 포함할 수 있으며, 감지 제어 유닛은 감지 유닛 및 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 2X4 구성 등을 갖는 대형 터치 스크린(500)이 제공된다면, 2개의 구동 제어 유닛 및 4개의 감지 제어 유닛 등을 사용하는 것이 이득일 수 있다.In another example, not shown, separate drive and sense control units may be provided. In this example, the drive control unit can include a drive unit and a storage device, and the sense control unit can include a sense unit and a storage device. If a large touch screen 500 is provided with a 2X4 configuration or the like, it may be advantageous to use two drive control units and four sense control units or the like.

상기의 예들은 구동 라인 공유 방식이 더 큰 터치 패널들 상에 더 많은 노드들을 측정하기 위해 전자들을 스케일링하는 효율적인 기술을 제공한다는 것을 증명한다. 제1 예는 2X2 행렬 터치 패널 상의 구동 및 감지를 수행하는 데에 2개의 제어 유닛들을 사용했다. 제2 예는 3X3 행렬 터치 패널 상에서 구동 및 감지를 수행하는 데에 3개의 제어 유닛들을 사용했다. 유사한 방식이 각각의 추가적인 행/렬에 대해 하나의 추가적인 제어 유닛/측정 디바이스로, 더 큰 제곱 행렬 패널들에 대해 사용될 수 있다. 그러나, 당업자들은 제어 유닛들의 수를 스케일링하는 공유 구동 라인 전략이 또한 상이한 패널 크기들의 상이한 스크린 또는 영역들의 수를 이용하는 패널 구성들에 적용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 각각의 제어 유닛은 라인들의 다른 유형의 전체 용량을 다루지만 구동 또는 감지 라인들의 전체 용량 보다는 작게 다룰 수 있다. 대안적으로, 하나의 컨트롤러가 지역들의 행에 대해 X 라인들의 세트를 단지 구동하거나 지역들의 열에 대해 Y 라인들의 세트를 단지 감지만할 수 있다.The above examples demonstrate that the drive line sharing scheme provides an efficient technique for scaling electrons to measure more nodes on larger touch panels. The first example used two control units to perform driving and sensing on a 2 × 2 matrix touch panel. The second example used three control units to perform driving and sensing on a 3 × 3 matrix touch panel. A similar scheme can be used for larger square matrix panels, with one additional control unit / measure device for each additional row / column. However, those skilled in the art will appreciate that a shared drive line strategy that scales the number of control units can also be applied to panel configurations that utilize a different number of screens or regions of different panel sizes. For example, each control unit handles the full capacity of the other type of lines but can handle less than the full capacity of the drive or sense lines. Alternatively, one controller can only drive a set of X lines for a row of regions or only sense a set of Y lines for a column of regions.

전술된 위치 센서들은 컴퓨터, 개인용 디지털 보조기기(PDA), 위성 네비게이션 디바이스, 이동 전화, 휴대용 미디어 플레이어, 휴대용 게임 컨솔, 공용 정보 키오스크, 세일 시스템의 포인트 등과 같은 수많은 전자 디바이스들에 부착될 수 있다. 이러한 디바이스들은 프로그램 명령어들을 실행하는 중앙 처리장치 또는 다른 프로세싱 디바이스, 내부 통신 버스, 코드 및 데이터 저장을 위한 메모리 또는 저장 매체의 다양한 유형(RAM, ROM, EEPROM, 캐시 메모리, 디스크 드라이브 등), 및 통신을 위한 하나 이상의 네트워크 인터페이스 카드들을 포함할 수 있다.The above-described position sensors may be attached to numerous electronic devices such as computers, personal digital assistants (PDAs), satellite navigation devices, mobile phones, portable media players, portable game consoles, public information kiosks, points of sail systems, and the like. Such devices may include a central processing unit or other processing device that executes program instructions, internal communication buses, various types of memory or storage media for storing code and data (RAM, ROM, EEPROM, cache memory, disk drives, etc.), and communications. It may include one or more network interface cards for.

다양한 수정들이 전술된 예들 및 실시예들에 행해질 수 있고, 어떠한 관련 교시들이 그 일부만이 전술된 다수의 응용들에 적용될 수 있다. 첨부한 청구항들은 본 교시의 진정한 범위 내에 임의의 그리고 모든 응용, 수정들 및 변형들을 청구하도록 의도되었다.Various modifications may be made to the examples and embodiments described above, and any relevant teachings may be applied to many of the applications described above only in part. The appended claims are intended to claim any and all applications, modifications and variations that fall within the true scope of the present teachings.

Claims (9)

터치 응답식 위치 센서로서,
행렬로 구성된 복수의 4개 이상의 터치 감지 영역을 포함하는 터치 스크린,
제1 방향으로 상기 행렬에 걸쳐 연장하는 구동 라인들,
제2 방향으로 상기 행렬에 걸쳐 연장하여 상기 구동 라인들과의 교차점들에서 용량 결합 노드들을 형성하는 감지 라인들, 및
상기 터치 스크린의 상기 행렬의 상기 복수의 터치 감지 영역보다 더 적은 수의 복수의 측정 디바이스
를 포함하고,
(a) 각각의 측정 디바이스는 상기 제1 방향으로 상기 감지 영역들 중 적어도 둘에 걸쳐 연장하는 전부가 아닌 제1 개수의 상기 구동 라인들을 구동하도록 구성되고,
(b) 각각의 측정 디바이스는 상기 제2 방향으로 상기 감지 영역들 중 적어도 둘에 걸쳐 연장하는 전부가 아닌 제2 개수의 상기 감지 라인들을 통해, 상기 구동 라인들의 전부와의 교차점의 노드들에서 터치에 관련한 신호들을 감지하도록 구성되고,
(c) 상기 측정 디바이스들은 상기 스크린의 검출된 터치의 위치의 지시로서 상기 터치 스크린의 상기 행렬의 상기 터치 감지 영역들의 전부에서 모든 노드 중으로부터, 하나 이상의 노드를 식별하는 방식으로 동기적으로 동작하도록 구성되는 터치 응답식 위치 센서.Touch responsive position sensor,
A touch screen comprising a plurality of four or more touch sensing regions organized in a matrix,
Drive lines extending across the matrix in a first direction,
Sense lines extending across the matrix in a second direction to form capacitively coupled nodes at intersections with the drive lines, and
A plurality of measurement devices less than the plurality of touch sensitive areas of the matrix of the touch screen
Including,
(a) each measuring device is configured to drive a first, but not all, of the drive lines extending over at least two of the sensing regions in the first direction,
(b) each measuring device touches at nodes at the intersection with all of the drive lines, through a second, rather than all, number of the sense lines extending over at least two of the sense regions in the second direction. Are configured to detect signals related to
(c) the measuring devices to operate synchronously in a manner that identifies one or more nodes from all nodes in all of the touch sensing regions of the matrix of the touch screen as an indication of the location of the detected touch of the screen. Touch responsive position sensor. 제1항에 있어서,
상기 측정 디바이스들의 전부로부터의 검출 데이터에 응답하여 상기 스크린 상에서의 상기 검출된 터치의 위치를 판단하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 1,
And a processor configured to determine a position of the detected touch on the screen in response to detection data from all of the measurement devices. 제2항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 측정 디바이스들의 동작들을 동기화하도록 상기 측정 디바이스들에 신호들을 제공하도록 더 구성되는 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 2,
The processor is further configured to provide signals to the measurement devices to synchronize the operations of the measurement devices. 제1항에 있어서,
상기 측정 디바이스들의 각각은 상기 각각의 측정 디바이스에 연결된 상기 구동 라인들 중 적어도 하나를 통해 동기화 신호를 제공하고 상기 측정 디바이스들의 각각의 다른 하나로부터의 동기화 신호에 응답하여, 상기 측정 디바이스들의 동기화 동작들을 가능하게 하도록 더 구성된 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 1,
Each of the measurement devices provides a synchronization signal via at least one of the drive lines connected to the respective measurement device and in response to a synchronization signal from each other of the measurement devices, performs synchronization operations of the measurement devices. Touch responsive position sensor further configured to enable. 터치 응답식 위치 센서로서,
행렬로 구성된 제1 개수의 터치 감지 영역들을 포함하는 터치 스크린,
상기 제1 개수보다 적은 제2 개수의 측정 디바이스들,
제1 방향으로 상기 행렬의 영역들 중 적어도 둘에 걸쳐 연장하는 감지 라인들, 및
제2 방향으로 상기 행렬의 영역들 중 적어도 둘에 걸쳐 연장하여 상기 감지 라인들의 전부와의 교차점들에서 용량 결합 노드들을 형성하는 구동 라인들
을 포함하고,
(a) 각각의 측정 디바이스는 상기 감지 라인들의 전부가 아닌 복수개를 통해, 구동 라인들과의 용량성 교차점의 노드들에서 터치에 관련된 신호들을 감지하도록 구성되고,
(b) 각각의 측정 디바이스는 상기 구동 라인들의 전부가 아닌 복수개를 구동하도록 구성되고,
(c) 상기 구동 라인들의 전부는 상기 감지 라인들의 전부가 상기 측정 디바이스들의 전부에 연결된 구동 라인들과 용량성 교차하는 상기 측정 디바이스들의 전부에 걸쳐 공유되고,
(d) 상기 측정 디바이스들은 상기 스크린의 검출된 터치의 위치의 지시로서 상기 터치 스크린의 상기 행렬의 상기 터치 감지 영역들의 전부에서 모든 노드들 중으로부터, 하나 이상의 노드를 식별하는 방식으로 동기적으로 동작하도록 구성되는 터치 응답식 위치 센서.Touch responsive position sensor,
A touch screen comprising a first number of touch sensitive regions in a matrix,
A second number of measuring devices less than the first number,
Sense lines extending over at least two of the regions of the matrix in a first direction, and
Drive lines extending over at least two of the regions of the matrix in a second direction to form capacitively coupled nodes at intersections with all of the sense lines
Including,
(a) each measuring device is configured to sense signals related to touch at nodes of a capacitive intersection with drive lines, through a plurality of rather than all of the sense lines,
(b) each measuring device is configured to drive a plurality of but not all of the drive lines,
(c) all of the drive lines are shared across all of the measurement devices capacitively intersecting with the drive lines where all of the sense lines are connected to all of the measurement devices,
(d) the measuring devices operate synchronously in such a way as to identify one or more nodes from all nodes in all of the touch sensing areas of the matrix of the touch screen as an indication of the position of the detected touch of the screen. Touch-responsive position sensor configured to. 제5항에 있어서,
상기 측정 디바이스들의 전부로부터의 검출 데이터에 응답하여 상기 스크린 상에서의 상기 검출된 터치의 위치를 판단하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 5,
And a processor configured to determine a position of the detected touch on the screen in response to detection data from all of the measurement devices. 제6항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 측정 디바이스들의 동작들을 동기화하도록 상기 측정 디바이스들에 신호들을 제공하도록 더 구성되는 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 6,
The processor is further configured to provide signals to the measurement devices to synchronize the operations of the measurement devices. 제5항에 있어서,
상기 측정 디바이스들의 각각은 상기 각각의 측정 디바이스에 연결된 상기 구동 라인들 중 적어도 하나를 통해 동기화 신호를 제공하고 상기 측정 디바이스들 중 각각의 다른 하나로부터의 동기화 신호에 응답하여, 상기 측정 디바이스들의 동기화 동작들을 가능하게 하도록 더 구성된 터치 응답식 위치 센서.The method of claim 5,
Each of the measurement devices provides a synchronization signal via at least one of the drive lines connected to the respective measurement device and in response to a synchronization signal from each other of the measurement devices, a synchronization operation of the measurement devices. Touch responsive position sensor further configured to enable listening. 터치 응답식 위치 센서로서,
(a) 터치 스크린에 걸쳐 제1 방향으로 연장하는 복수의 구동 전극과
(b) 상기 터치 스크린에 걸쳐 제2 방향으로 연장하여 상기 구동 전극들의 전부와의 교차점의 노드들에서 상기 구동 전극들과 용량 결합을 형성하는 복수의 감지 전극
을 포함하는 터치 스크린,
적어도 2개의 제어 유닛 - 각각의 제어 유닛은 상기 복수의 구동 전극의 전부가 아닌 일부에 하나 이상의 구동 신호를 제공하도록 구성되고 상기 복수의 감지 전극의 전부가 아닌 일부로부터 하나 이상의 감지 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 적어도 2개의 제어 유닛 중 하나에 의해 구동된 상기 복수의 구동 전극의 일부는 상기 적어도 2개의 제어 유닛의 상기 복수의 감지 전극의 전부에 의해 샘플링됨 -, 및
상기 적어도 2개의 제어 유닛으로부터 감지 신호들을 수신하고 상기 수신된 감지 신호들을 처리하여 터치를 검출하고 상기 터치 스크린 상에서의 상기 터치의 위치를 판단하도록 구성된 프로세서
를 포함하는 터치 응답식 위치 센서.Touch responsive position sensor,
(a) a plurality of drive electrodes extending in a first direction over the touch screen;
(b) a plurality of sensing electrodes extending in a second direction across the touch screen to form capacitive coupling with the drive electrodes at nodes at intersections with all of the drive electrodes;
Touch screen, including
At least two control units, each control unit configured to provide one or more drive signals to some but not all of the plurality of drive electrodes and to receive one or more sense signals from some but not all of the plurality of sense electrodes A portion of the plurality of drive electrodes driven by one of the at least two control units is sampled by all of the plurality of sensing electrodes of the at least two control units, and
A processor configured to receive sense signals from the at least two control units and process the received sense signals to detect a touch and determine a location of the touch on the touch screen
Touch responsive position sensor comprising a.
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